第7讲软件设计方法
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软件安全设计
Windows系统用户账户控制（User Account Control， UAC），实际上就是最小授权原则的运用。
3. 软件安全设计原则
3）权限分离原则 权限分离原则在软件设计中是指，将软件功能设
计为需要在两个或更多条件下才能实现，以防止 一旦出现问题，整个软件都可能面临风险。
实际上这一原则也是最小权限原则的一种体现。
问，锁定账户。
3. 软件安全设计原则
7）开放设计原则
软件的开放设计原则是指，软件设计本身应该是 开放的，安全防御机制的实现应该不依赖于设计 本身。
举例：
软件的安全性不应该依赖于设计的保密。
保护机制的设计应该对团队成员的审查工作开放，让 一个团队成员发现系统漏洞总比让攻击者发现要好。
8）要有应对失败的计划（Plan on failure）。
9）系统失效时进入安全模式（Fail to a secure mode）。
10）安全特性不等于安全的特性（Security features != Secure features）。
11）绝不要将安全仅维系于隐匿（Never depend on security through obscurity alone）。
应用于加密设计的柯克霍夫（Kerckhoff）原则，即密 码的安全性不依赖于对加密系统或算法的保密，而依 赖于密钥。利用经过公开审查的、已经证明的、经过 测试的行业标准，而不是仅采用用户自己开发的保护 机制是值得推荐的做法。
3. 软件安全设计原则
8）保护最弱一环原则
是指保护软件系统中的最弱组件。
从工程管理的角度，软件设计可以分为总体设计 和详细设计两个子阶段。
1. 软件设计阶段的主要工作
3. 软件安全设计原则
3）权限分离原则 权限分离原则在软件设计中是指，将软件功能设
计为需要在两个或更多条件下才能实现，以防止 一旦出现问题，整个软件都可能面临风险。
实际上这一原则也是最小权限原则的一种体现。
问，锁定账户。
3. 软件安全设计原则
7）开放设计原则
软件的开放设计原则是指，软件设计本身应该是 开放的，安全防御机制的实现应该不依赖于设计 本身。
举例：
软件的安全性不应该依赖于设计的保密。
保护机制的设计应该对团队成员的审查工作开放，让 一个团队成员发现系统漏洞总比让攻击者发现要好。
8）要有应对失败的计划（Plan on failure）。
9）系统失效时进入安全模式（Fail to a secure mode）。
10）安全特性不等于安全的特性（Security features != Secure features）。
11）绝不要将安全仅维系于隐匿（Never depend on security through obscurity alone）。
应用于加密设计的柯克霍夫（Kerckhoff）原则，即密 码的安全性不依赖于对加密系统或算法的保密，而依 赖于密钥。利用经过公开审查的、已经证明的、经过 测试的行业标准，而不是仅采用用户自己开发的保护 机制是值得推荐的做法。
3. 软件安全设计原则
8）保护最弱一环原则
是指保护软件系统中的最弱组件。
从工程管理的角度，软件设计可以分为总体设计 和详细设计两个子阶段。
1. 软件设计阶段的主要工作
第七章 多媒体教学软件的设计和评价
信息化教学设计 信息化教学设计 信息化教学设计 信息化教学设计
（1）色彩的对比
信息化教学设计 信息化教学设计 信息化教学设计 信息化教学设计 信息化教学设计
① 明度对比
无彩色与有彩色 对比
如黑与红、灰与紫， 或黑与白与黄、白与 灰与蓝等。对比效果 感觉既大方 又活泼， 无彩色面积大时，偏 于高雅、庄重，有彩 色面积大时活泼感加 强。
三分法
四分法
7.5多媒体画面的艺术性 二、多媒体画面的色彩
二、色彩
1.色彩的心理联想 2.色彩的搭配
1.色彩的心理联想
色彩的情感 色彩的冷暖 色彩的轻、重感 色彩的软、硬感 色彩的前、后感 色彩的大、小感 色彩的华丽、质朴感
色彩的情感
红色：喜庆、兴奋、热情、热爱、危险。 橙色：温和，活泼、辉煌、富足。 黄色：明亮、权力、警告、测试。 绿色：自然、宁静、清楚、安全。 蓝色：理智、永恒、博大、遥远、稳定、冷却。 灰色: 平静、成熟、中性。 黑色：悲伤、力量、精深、沉闷。 白色：尊敬、纯净、简洁、清洁。
7.1 多媒体软件的概念和特点
一、概念
根据课程教学大纲的培养要求，用文本、图形/ 图像、音频、视频、动画等多媒体与超文本结 构展现教学内容，并且用计算机技术进行记录、 存储与运行的一种教学软件。也称多媒体课件，
分为单机版和网络版。
多媒体的概念
“多媒体”一词源自“Multimedia”
Multiple
鼠标操作简单、易学，是多媒体教学软件的 首选控制方式。鼠标控制元素如按钮、图标 等形式多样，富有变化，易被学生喜欢和接 受。
②键盘控制
② 键盘控制
是第二种可选的控制方式。对于计算机操作熟练 的用户来说，键盘控制快速准确，尤其适合频繁 单一的操作，如翻页。其缺点是控制对象不直观， 形式单调，需要一定的键盘技能。
软件工程与开发技术(西电第二版)第7章 面向对象技术总论
第7章 面向对象技术总论
在程序设计语言中，类是一个完整的、独立的、可重用 的，具有低耦合、高内聚特性的程序模块。类相当于一种自 定义数据类型，它类似于C语言中的结构体类型(C++本身就 可以使用strut关键字来定义类)，不仅包含数据结构也包含 操作结构。数据类型作为程序语言中进行变量内存分配、类 型匹配、操作检查的基础，为程序的一致性和安全性提供了 重要的保证。因此，类概念的引入从类型角度进一步提高了 程序的安全性。
第7章 面向对象技术总论
7.2.2 对象及对象实例 现实世界中的具体事物就是对象或者对象实例，类则是
对象实例的结构抽象。 每个对象实例一般具有三方面的特性(亦称对象“三要
素”)： (1) 确定的标识，能够被唯一地确认。 (2) 具有一定的属性，表示其性质或状态。 (3) 具有一定的行为能力或者操作能力，可给外界提供
第7章 面向对象技术总论
例如，客户如果想从ATM机中取钱，通常会按下取钱 按键，这实际上就是向ATM机发送了取钱消息，也是向 ATM机发送了取钱请求，ATM机会显示一个取钱界面，让 用户输入取款数额，这是通过ATM机的一个方法或者操作 实现的。用户输入取款金额后按下确定键，相当于又向 ATM机发送新的消息，导致ATM机的另一个方法的调用， 通常在该方法中又会向其他对象发送消息，例如该客户的账 户Account对象，通过调用该账户对象的draw()操作实现账 户上资金的更新。用户通过和ATM机一系列的请求/响应的 交互活动完成了执行系统的某个功能，如取钱。客户对象、 ATM对象、Account对象之间的消息交互见图7.6。
第7章 面向对象技术总论
如上所述，新一代的程序设计语言技术并不是简单地否 定上一代语言，而是在上一代语言的基础上增加新的程序结 构元素(函数、类)，从而实现更复杂的程序结构。这种新的 程序元素更直观、更真实、更自然、更完整地抽象了现实世 界中的数据和处理(或者事物与概念)，更好地抽象了程序中 的变量和代码，也进一步增强了程序的易读性、安全性、稳 定性和重用性，同时改变了系统的分析和设计方法。归根结 底，程序设计语言的发展就是程序结构以及建立在其基础上 的分析、设计方法的发展。
07。CMM课件(第7讲)
ISM目的： 目的： 目的
将软件工程活动和管理活动集成为一个协调的、已定义的软件过程，该软件过程 是从组织的标准软件过程和有关的过程财富剪裁而得到的。
ISM包括： 包括： 包括
－制订项目定义软件过程 。 －用此项目定义软件过程去管理软件项目。
要点： 要点：
－ISM建立在SPP和SPTO的基础之上，是对SPP和SPTO的补充； －SPP和SPTO：重点是 “识别问题，调整计划或性能以解决问题”； －ISM：重点是预防问题发生，使这些问题的后果影响最小。
–
开展组间协调活动的目的
• 在组织内部建立起合理的项目管理工作机制 • 为了保证软件项目内部承担软件工程任务的各 开发小组（如分析组、设计组、编码组等）在 项目开展期间能与项目其它相关组（如测试组、 SCM组、文档支持组等）能一起协调地工作。 • 为了保证项目开发目标的实现 • 为了使项目的工作结果更加符合用户的要求。
STEP2:记录发现的问题
• 方式：项目经理召开定期项目工作例会。 • 参会者：
– 项目中承担软件工程任务的各开发小组（如：分 析组、设计组、编码组等） – 项目其它相关组（如：测试组、SCM组、文档组 等）
• 内容：
– 就项目开发过程中存在组间协调问题进行交流和 解决。 – 对发现的组间协调问题，项目经理要详细记录在 工作例会的会议纪要中，以便跟踪解决。
IC包括： 包括： 包括
软件工程组和其它项目工程组一起参与阐述系统层的需求、对象和问题。 软件工程组和其它项目工程组一起参与阐述系统层的需求、对象和问题。 包括参与技术评审和交流。 包括参与技术评审和交流。
术语： 术语：
requirements） －系统需求（system requirements） 系统需求（ 团队工作（teamwork） －团队工作（teamwork） 关键依赖（ dependency） －关键依赖（Critical dependency）
将软件工程活动和管理活动集成为一个协调的、已定义的软件过程，该软件过程 是从组织的标准软件过程和有关的过程财富剪裁而得到的。
ISM包括： 包括： 包括
－制订项目定义软件过程 。 －用此项目定义软件过程去管理软件项目。
要点： 要点：
－ISM建立在SPP和SPTO的基础之上，是对SPP和SPTO的补充； －SPP和SPTO：重点是 “识别问题，调整计划或性能以解决问题”； －ISM：重点是预防问题发生，使这些问题的后果影响最小。
–
开展组间协调活动的目的
• 在组织内部建立起合理的项目管理工作机制 • 为了保证软件项目内部承担软件工程任务的各 开发小组（如分析组、设计组、编码组等）在 项目开展期间能与项目其它相关组（如测试组、 SCM组、文档支持组等）能一起协调地工作。 • 为了保证项目开发目标的实现 • 为了使项目的工作结果更加符合用户的要求。
STEP2:记录发现的问题
• 方式：项目经理召开定期项目工作例会。 • 参会者：
– 项目中承担软件工程任务的各开发小组（如：分 析组、设计组、编码组等） – 项目其它相关组（如：测试组、SCM组、文档组 等）
• 内容：
– 就项目开发过程中存在组间协调问题进行交流和 解决。 – 对发现的组间协调问题，项目经理要详细记录在 工作例会的会议纪要中，以便跟踪解决。
IC包括： 包括： 包括
软件工程组和其它项目工程组一起参与阐述系统层的需求、对象和问题。 软件工程组和其它项目工程组一起参与阐述系统层的需求、对象和问题。 包括参与技术评审和交流。 包括参与技术评审和交流。
术语： 术语：
requirements） －系统需求（system requirements） 系统需求（ 团队工作（teamwork） －团队工作（teamwork） 关键依赖（ dependency） －关键依赖（Critical dependency）
软件工程7-史济民
2. 系统元素设计
• 系统元素包括组成系统的类、子系统与接口、包等。系统 元素设计是对每个设计元素进行详细设计。主要的设计内 容是：
• 类/对象设计； • 子系统设计； • 包设计。
模式的应用
• 提倡在OOD中充分应用设计模式。 • 模式的定义
• 模式是解决某一类问题的方法论，也是对通用问题 的通用解决方案。
① 确定任务的特征。 ② 定义一个协调者任务和与之关联的对象。 ③ 集成其他任务和协调者。
• 任务管理部件的设计一般遵循如下的步骤 与策略：
① 识别由事件驱动和时间驱动的任务。
② 识别关键性任务、任务优先级以及任务管理 类。任务管理类是为了实现而引入的专门用 于管理和协调其他任务的任务。
③ 定义任务。说明任务的名称、功能、优先级 任务与其他任务的通信方式。
属性、操作、协作 者
类/对象 模型
用例 模型
对象关系模型
对象-行为模型
责任设计
消息设计 类及对象设计 系统架构设计
面向对象设计的任务
• OOD的软件设计可划分为两个层次，即系统架构 设计和系统元素设计。设计过程是循环渐进的。
1. 系统架构设计
• 软件系统架构是指系统主要组成元素的组织或结构，以及 其他全局性决策，组成元素之间通过接口进行交互。系统 架构包含关于软件系统组织的许多重要决定。
<<Interface>>
ICourseCatalogSystem
0..*
1 (from External System Interfaces)
4、分布式实现机制
• 为实现分布式结构，需完成以下工作。 1. 确定网络拓扑配置 2. 将设计元素分配到网络节点
• 节点容量（指内存量和处理能力） • 通信介质带宽（总线、LAN、WAN） • 硬件与通信链路的可用性、重选路由 • 对冗余与容错能力的要求 • 响应时间要求 • 吞吐量要求
• 系统元素包括组成系统的类、子系统与接口、包等。系统 元素设计是对每个设计元素进行详细设计。主要的设计内 容是：
• 类/对象设计； • 子系统设计； • 包设计。
模式的应用
• 提倡在OOD中充分应用设计模式。 • 模式的定义
• 模式是解决某一类问题的方法论，也是对通用问题 的通用解决方案。
① 确定任务的特征。 ② 定义一个协调者任务和与之关联的对象。 ③ 集成其他任务和协调者。
• 任务管理部件的设计一般遵循如下的步骤 与策略：
① 识别由事件驱动和时间驱动的任务。
② 识别关键性任务、任务优先级以及任务管理 类。任务管理类是为了实现而引入的专门用 于管理和协调其他任务的任务。
③ 定义任务。说明任务的名称、功能、优先级 任务与其他任务的通信方式。
属性、操作、协作 者
类/对象 模型
用例 模型
对象关系模型
对象-行为模型
责任设计
消息设计 类及对象设计 系统架构设计
面向对象设计的任务
• OOD的软件设计可划分为两个层次，即系统架构 设计和系统元素设计。设计过程是循环渐进的。
1. 系统架构设计
• 软件系统架构是指系统主要组成元素的组织或结构，以及 其他全局性决策，组成元素之间通过接口进行交互。系统 架构包含关于软件系统组织的许多重要决定。
<<Interface>>
ICourseCatalogSystem
0..*
1 (from External System Interfaces)
4、分布式实现机制
• 为实现分布式结构，需完成以下工作。 1. 确定网络拓扑配置 2. 将设计元素分配到网络节点
• 节点容量（指内存量和处理能力） • 通信介质带宽（总线、LAN、WAN） • 硬件与通信链路的可用性、重选路由 • 对冗余与容错能力的要求 • 响应时间要求 • 吞吐量要求
第7章_软件建模
第7章_软件建模第7章软件建模软件开发的主要工作是软件需求和软件设计，软件需求和软件设计的关键问题是软件建模，简称建模。
作为软件建模实用技术的经验总结，本章提出了“业务模型、功能模型、数据模型”这三个模型的建模思想与建模方法，以及这三个模型的描述方式与“用例图、时序图和类图”之间的关系，并且用三个模型的思想与方法来分析一个建模案例。
软件建模要求了解(1)软件建模的概念(2) UML的建模思想要求理解(1)UML的支撑环境Rose (2)UML建模思想的优缺点(3)三个模型建模思想的优缺点要求掌握(1)业务模型的概念及表示方式(2)功能模型的概念及表示方式(3)数据模型的概念及表示方式(4)数据库设计的方法、技巧7.1 三个模型的建模思想7.1.1 三个模型概论软件建模中的三个模型是指业务模型、功能模型和数据模型。
【定义7-1】功能模型FM(Function Model) 是描述系统能做什么，即对系统的功能、性能、接口和界面进行定义。
【定义7-2】业务模型OM(Operation Model)是描述系统在何时、何地、由何角色、按什么业务规则去做，以及做的步骤或流程，即对系统的操作流程进行定义(怎么做)。
7.1 三个模型的建模思想7.1.1 三个模型概论【定义7-3】数据模型DM(Data Model)是描述系统工作前的数据来自何处，工作中的数据暂存什么地方，工作后的数据放到何处，以及这些数据之间的关联，即对系统的数据结构进行定义(数据怎么组织) 。
三个模型概论(续)功能模型和业务模型在需求时建模，数据模型在设计时建模。
通常，数据模型建模用Power Designer、ER win、Oracle Designer 或Class Diagram表示；功能模型用功能点列表或Use Case Diagram 表示；业务模型用自然语言加上流程图或Sequence Diagram表示。
当三个模型建好之后，在这三个模型的支持下，运用强大的面向对象编程语言，以及软件组织内部的业务基础平台、类库、构件库等财富，软件开发在技术上就能顺利实现。
软件工程_第七章_面向数据流的设计方法
第七章面向数据流的设计方法面向数据流的设计方法，即通常所说的结构设计法（简称SD方法），是根据需求阶段对数据流的分析（一般用数据流图和数据字典表示）设计软件结构。
数据流图主要描绘信息在系统内部加工和流动的情况，面向数据流的设计方法根据数据流图的特性定义两种“映射”，这两种映射能机械地将数据流图转换为程序结构。
该方法的目标是为软件结构设计提供一个系统化的途径，使设计人员对软件有一个整体的认识。
本章所述技术用于软件的概要设计描述，包括模块、界面和数据结构的定义，这是所有后续开发工作的基础。
每种软件设计方法都有长处和不足，先用哪种方法首先应考虑它适用的范围。
任何软件系统都可以用数据流图表示，理论上，面向数据流的设计方法可用于任一种软件系统的开发。
然而，该方法对那些顺序处理信息且不含层次数据结构的系统最为有效，例如过程控制、复杂的数值分析过程、以及科学与工程方面的应用，等等。
当SD方法用于完全的数据处理时，即使系统中作用层次数据也同样行之有效。
从系统设计的角度出发，软件设计方法可以分为三大类。
第一类是根据系统的数据流进行设计，称为面向数据流的设计或者过程驱动的设计，以结构化设计方法为代表。
第二类是根据系统的数据结构进行设计，称为面向数据结构的设计或者数据驱动的设计，以LCP(程序逻辑构造)方法、Jackson 系统开发方法和数据结构化系统开发（DSSD）方法为代表。
第三类设计方法即面向对象的设计。
第一节基本概念和设计过程面向数据流设计方法是基于模块化、自顶向下细化、结构化程序设计等程序设计技术基础上发展起来的。
该方法实施的要点是：①建立数据流的类型。
②指明流的边界。
③将数据流图映射到程序结构。
④用“因子化”方法定义控制的层次结构。
⑤用设计测量和一些启发式规则对结构进行细化。
一、在系统结构图（SC）中的模块在系统结构图中不能再分解的底层模块为原子模块。
如果一个软件系统的全部实际加工（数据计算或处理）都由底层的原子模块来完成，而其他所有非原子模块仅仅执行控制或协调功能，这样的系统就是完全因子分解的系统。
软件工程第7版课件
需求验证与确认
需求验证
通过技术手段对需求进行验证，确保需求的可行 性和正确性。
需求测试
根据需求文档编写测试用例，对软件进行测试， 验证需求的实现情况。
ABCD
需求确认
让用户对需求文档进行确认，确保需求的准确反 映用户期望。
需求跟踪
建立需求与设计、编码、测试之间的跟踪关系， 确保整个开发过程中需求的实现和验证。
设计规格说明的步骤
包括需求分析、系统分析、系统设计等阶段，最终形成详细的设计文 档。
设计规格说明的应用
为软件开发提供依据和指导，有助于减少开发过程中的错误和返工， 提高软件的质量和开发效率。
04
软件实现工程
程序设计语言与编程范式
程序设计语言
根据软件需求选择合适的编程语 言，如C、Java、Python等，考 虑语言的性能、易用性、可维护 性和安全性。
01 03
总结词
面向对象设计方法的原理、步骤 和应用
02
面向对象设计方法的原理
面向对象设计方法是一种基于对 象的设计方法，将数据和操作封 装在对象中，通过对象的组合和 继承实现系统功能。
设计规格说明与验证
总结词
设计规格说明与验证的原理、步骤和应用
设计规格说明的原理
设计规格说明是对软件设计的详细描述，包括软件的功能、性能、接 口等方面的要求。
编程范式
理解并掌握常见的编程范式，如 面向对象编程、函数式编程和事 件驱动编程，根据软件需求选择 合适的编程范式。
程序设计基本原则
单一职责原则 开闭原则
里氏替换原则 接口隔离原则
每个类或模块只负责一项功能，提高代码的可维护性和可复用 性。
软件实体应该对扩展开放，对修改封闭，即软件实体应尽可能 少地被修改，而通过扩展来适应变化。
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面向数据流的设计过程
精化数据流图 “事物” 流类型 “变换”
优化的前题是：
“Get it to work, then make it fast.”
• CMU Composable Systems Group
– /~Compose/
• CMU Architecture Based Languages and Environments Research Group
– /~able/
• The Acme ADL
面向数据结构的设计
• 结构化开发方法是一种面向数据流、数据 封闭性的开发方法，来源于程序的模块化 和功能分解。面向数据结构的设计是将问 题的数据结构转换为程序结构，着重于问 题的数据结构，不强调模块定义。 • Jackson系统开发方法是JSP的扩展，是一 种面向数据结构的设计方法，其基本思想 是先建立输入输出的数据结构，再将其转 换为软件结构。这种方法适用于数据处理 类问题，特别是企业管理类的软件系统。
SD方法的优点
• SD方法是从以下5个方面来获得质量较好的软件 结构：
– 根据描述用户需求的数据流图导出了实现用户需求的 结构图。 – 为了控制大型软件系统复杂性，运用了下面两个手段：
• 将系统分解成许多个黑盒。 • 将黑盒组织成适合于用计算机实现的一个层次结构。
– 用内聚和耦合作为评价软件结构质量的标准。 – 给出一组设计技巧，如扇入和扇出、模块大小的掌握， 作用范围和控制范围等。 – 用结构图直观地描述软件结构，因此易于理解，并直 接可以用于评价、分析和复查等。
体系结构风格 style
• 体系结构风格包含：
– 一组构件(components)（如，数据库、计算 模块）完成系统所需的某种功能； – 一组连接子(connectors)，能使构件间通信协 调和合作； – 约束(constraints)，定义构件如何被集成，形 成系统； – 语义模型(semantic model)，使得设计者通过 分析构件的已知性质而理解系统的整体性质。
体系结构风格分类
• 数据为中心的体系结构
– 目标：实现数据的可集成性 – 共享数据可以是数据仓库或是黑板。
客户端 客户端 共享数据 客户端
客户端
客户端
客户端
体系结构风格分类
• 调用－返回体系结构
– 目标：系统的可更改性和可扩展性
– 主程序－子程序体系结构
• 将一个程序分层子部分
• 每个子节点都只由父节点控制
– /pub/arch/
面向数据流的设计
• 结构化开发方法（Structured Developing Method） 是现有的软件开发方法中最成熟，应用最广泛的 方法，主要特点是快速、自然和方便。 • 结构化开发方法由结构化分析方法（SA法）、结 构化设计方法（SD法）及结构化程序设计方法 （SP法）构成的。 • 结构化设计方法（SD 法 Structured Design）是 结构化开发方法的核心，与SA法，SD法密切联 系，主要完成软件系统的总体结构设计。
– 自顶向下，逐步细化，设计中下层模块。
• 即上层各个模块的从属模块，顺序一般是从设计输入模块的 下层开始。
变换流设计
C B A 1 输入
C C Make C into 须检查； D and E C
3
D E
4 5 输出
D
F G 6
2 变换中心 System 3
D E E
H
Get C
B B
Put E
第 7 讲 软件设计方法
体系结构设计
• 软件体系结构是软件系统中最本质的东西。 • 良好的体系结构必须是普适、高效和稳定 的。 • [BAS98]：软件的体系结构是系统的一个或 多个结构，包含软件构件、构件对外可见 的性质以及它们之间的关系。 • 体系结构是一种表示。 • 体系结构设计关注构件结构、构件的性质 和交互的关系。
• 如远程过程调用系统
– 面向对象或抽象数据类型系统 Application Systems
Business-specific Components
• 强调对数据的绑定和对数据操纵及访问方式的掌握
• 实现可更改性
– 层次式 Middleware System Software
• 可更改
• 可移植
Web sites of Interest
Make A into B
Make G into H
Put H
变换流设计
B
A
2.1 X
N
M
2.2 Z
P
C
1
2.3 Y
3
D
System 2
B B C
C
Get B
B N M
Make B into C
N C P M
Put C
X
Y
P
Z
面向数据流的设计
变换流分析例：汽车数字仪表板的设计
功能：① 通过模 - 数转换实现传感器和微处理机接口；
区分事务中心和 数据接收通路 映射成事务结构
区分输入和 输出分支 映射成变换结构
用启发式设计规 则精化软件结构 事务分析 导出接口描述和 全程数据结构 复 查 详细设计 变换分析
精化体系结构设计
• • • • • • 为每个模块开发处理说明； 为每个模块提供接口描述； 定义局部和全局数据结构； 给出所有的设计限制或约束； 进行设计评审； 如需要，进行结构设计优化。
结构图 (Structure chart)
A A A A
B a. 基本形式
B
C b. 顺序
D
B c. 选择
C
B d. 重复
面向数据流的设计
1、Data Flow 的分类 ⑴ 变换流(Transform Flow)：
External representation Information
Incoming flow
Outgoing flow
事实上所 有信息流 都可归结 为变换流
Transform flow
Internal representation
Time
变换流
输入
变换
输出
面向数据流的设计
⑵ 事务流(Transaction Flow)
Transaction request
T
事务 中心
… Action paths
数据转换 控制
驱动仪表板
一般问题的 一级分解方 法：
I
M P O
面向数据流的设计
第二步：映 I ：由边界向回溯，将 射
每个遇到的处理器映 成相应的层模块。 一个下层模块。
O ：由边界向外推，方 法与 I 类似
M A B D
C
C D
I B
P ：每个处理直接对应
A
面向数据流的设计
数字仪表板 控制
例：
– /~acme/
• Worldwide Institute of Software Architects
–
Web Sites of Interest
• The WRIGHT Language
– /~able/wright/
• 面向数据流的设计方法又称结构化设计。
面向数据流的设计
• 基本思想：将系统设计成由相对独立、单一功能 的模块组成的结构。 • 采用方法： DFD System Hierarchy • 步骤：
– – – – – – 确定数据流类型； 指明数据流的边界； 将DFD映射为程序结构； 根据元素的分解，定义控制的层次； 使用设计测量和启发信息，对结构进行细化和求精； 精化体系结构的描述。
– 进行一级分析，设计上层模块：
• 从DFD中导出具有接收和发送分支的软件结构。对 事务中心设计为“事务控制”、对事务流为“接收 事务”、对事务路径为“发送事务”。
– 细化该事务结构和每条动作路径的结构。
• 对于接收分支，采用变换流设计方法设计中下层； 对于发送分支，在发送模块下设计每条事务路径的
事务流设计
② 在发光二极管面板上显示数据；
③ 指示每小时英里数(mph)，行驶的里程，每加仑油 行驶的英里数(mpg)等等； ④ 指示加速或减速； ⑤ 如果车速超过55mph ,则发出警告铃声。
面向数据流的设计
旋转信号 读 旋转 信号 燃料流 传感器信号 确定 加/减 速 SPS 箭头指示 SPS 收集 和求 平均 SPS 转换 成 转/分 rpm 计算 gph gph 计算 燃料 消耗 计算 mph,超 速值
I
事务流
II S
事务中心
M
II
I A …
S
B … C …
A
…
B
…
C
…
事务处理
混合流设计
• 一般采用以变换流为主，事务流为辅的方 法。 • 基本步骤：
– 利用变换设计，将DFD划分为输入、变换和输 出三大部分； – 设计软件结构的上层模块，即主模块，及其下 层输入模块、变换模块和输出模块； – 根据输入、变换和输出DFD的不同特征设计它 们的下层模块。
混合流设计
E C1 GG G F J H JJ K
D
DD
EE
T1
C2 T2
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FF
KK
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B2 BB B3 T3 System
D D K K
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